שעון שמש

 מטרה
התלמיד ילמד על סיבוב כדור הארץ ותנועת השמש על ידי בניית שעון שמש.
 
רקע היסטורי
שעון שמש הוא שעון, שמשתמש בתנועת הצל הנופל מעצם דק המוצב באור השמש כדי להציג את השעה המקורבת. שעון השמש הראשון שבנה האדם הוא אובליסק שהומצא ככל הנראה במצרים העתיקה, והשימוש בו נעשה החל מכ-3,500 לפנה"ס. עם תנועת השמש בשמיים נע הצל שמטיל החרוט הגדול. את המסלול שתיאר הצל חילקו מראש לסקאלה קבועה, דבר שאפשר לאנשים להבחין ביתר קלות בחלוף הזמן.
בשנת 1,500 לפנה"ס נעשה שימוש בשעון שמש מתקדם יותר: השעון חולק ליחידות זמן קטנות יותר - השעה. החלוקה התבצעה לעשר יחידות יום ולעוד שתי יחידות, נפרדות, שיוחסו לזמן בין הערביים, מעבר בין יום ללילה ומהלילה חזרה ליום. כמו-כן סומנו היום הארוך והקצר ביותר בשנה וימי שוויון הסתיו והאביב, שנתפסו אז כ"ימי זעם האלים".
 

אופן הפעולה של שעון שמש

כשכדור הארץ סב סביב צירו, נראה כאילו השמש נעה במסלול סגלגל בשמים. אילו הייתה השמש זורחת ושוקעת בכל יום באותו המועד ובאותו המקום בשמים, די היה לעקוב אחרי צילו של מקל כלשהו כדי לקבל שעון שמש מדויק. אך נתיבה של השמש בשמים אינו זהה מדי יום, אלא משתנה משום שציר הסיבוב של כדור הארץ אינו ניצב למסלול סיבובו סביב השמש אלא נטוי אליו בזווית. במסלול כדור הארץ מסביב לשמש, חציו הצפוני מוטה לכיוון השמש במשך חצי שנה, ולכיוון הנגדי במשך חצי השנה השני. בחצי הכדור הדרומי התופעה היא דומה, במועד מנוגד.
שעון השמש פועל בגלל סיבוב כדור הארץ סביב צירו. וכן כדי שהשעון יכוון לשעה הנכונה צריך לדאוג שיפנה לכיוון צפון ולחילופין אם ידועה לנו השעה אנחנו יכולים למצוא את הצפון על ידי כיוון השעון לשעה המדויקת (השעון יפנה לכיוון צפון).
כיוון השעון דרך אגב נקבע לפי כיוון תנועת השמש (והצל בשעון השמש) בחצי הצפוני של כדור הארץ.
 
חומרים עבור תלמיד 1
 

החלק ומידותיו	תפקיד	כמות
שרטוט שעון שמש	תבנית וסקלת שעות	1
קרטון ביצוע	מצע קשיח	1
גומייה	מחוג השעון	1
סיכה מתפצלת	קיבוע של הגומייה	2
דבק פלסטי או סטיק	להדביק שרטוט לקרטון הביצוע	לכל הכיתה
מספריים	לגזור את השרטוט	לכל הכיתה

 
מהלך השיעור

• נציג לתלמידים את נושא השיעור – היום נבנה שעון שמש.
• נספר בקצרה על המצאת השעון על ידי המצרים ועל אופן פעולתו.
• נחלק לחניכים שרטוט ונסביר את חלקיו.
• אפשר לצבוע את השעון חוץ מאת סקלת השעות.
• נחלק לכל חניך קרטון ביצוע.
• כל חניך ידביק את השעון לקרטון הביצוע.
• החניכים יגזרו את השרטוט לאחר שהודבק בקווי המתאר.
• עליך לבצע את החתכים המורכבים (חצאי החתכים המסומנים) באמצעות סכין יפני.
• לאחר שלכל החניכים ביצענו את החתכים הראו להם כיצד יש לקפל את השעון.
• חלקו סיכות מתפצלות והנחו את התלמידים להכניסן במקומות המסומנים.
• הראו לחניכים כיצד למתוח את הגומייה ומתחו אותה.
• הראו לחניכים כיצד להשתמש בשעון מחר וערכו וידוא קליטה.